Astronomowie wciąż znajdują tajemnicze okrągłe pierścienie na niebie i nie wiedzą jak je wyjaśnić

W ciągu ostatnich kilku lat astronomowie zauważyli garść gigantycznych i prawie idealnie okrągłych obiektów radiowych w odległym wszechświecie. Chociaż nikt jeszcze nie ma wyjaśnienia dla tych tajemniczych podmiotów, zespół niedawno dodał kolejny do swojego katalogu, potencjalnie przybliżając je do rozwiązania tej zagadki.

Zagadka zaczęła się wkrótce po tym, jak Australian Square Kilometer Array Pathfnder (ASKAP), bank 36 kolosalnych anten w Australii Zachodniej, który skanuje niebo w radiowej części widma elektromagnetycznego, zaczął tworzyć mapy całego nocnego nieba w 2019 roku.

Naukowcy z projektu ASKAP szukali głównie jasnych źródeł, które mogłyby wskazywać na obecność czarnych dziur lub olbrzymich galaktyk świecących w falach radiowych. Ale niektórzy członkowie zespołu zawsze polują na „cokolwiek dziwnego, cokolwiek nowego i cokolwiek wyglądającego jak nic innego”, powiedział Live Science Bärbel Koribalski, astronom galaktyczny z Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) i Western Sydney University w Australii.

Jak wspomina Koribalski, członkini grupy Anna D. Kapińska z National Radio Astronomy Observatory w Socorro w Nowym Meksyku zauważyła cztery jasne kręgi radiowe, choć początkowo pozostali badacze uznali je za bardziej znane zjawisko.

Ale kiedy teleskopy próbowały spojrzeć na obiekty na innych długościach fal, na przykład w świetle optycznym, które widzą nasze oczy, okazały się puste, co skłoniło zespół do nazwania ich dziwnymi okręgami radiowymi [ang. odd radio circles, ORC).

Co dziwniejsze, każdy z ORC miał galaktykę umieszczoną prawie dokładnie w środku, jak strzał w dziesiątkę. Astronomowie byli w stanie określić, że każdy z tych podmiotów był oddalony o kilka miliardów lat świetlnych i potencjalnie miał nawet kilka milionów lat świetlnych średnicy.

Nikt wcześniej nie widział czegoś takiego, a w artykule opublikowanym w zeszłym roku zespół przedstawił 11 potencjalnych wyjaśnień tego, czym mogą być, w tym usterki obrazowania, wypaczenia w czasoprzestrzeni znane jako pierścienie Einsteina lub nowy typ pozostałości od wybuchu supernowej.

Od tego czasu naukowcy ponownie przeskanowali niebo za pomocą ASKAP i znaleźli jeszcze jeden ORC do dodania do swojej kolekcji, jest to obiekt o średnicy około 1 miliona lat świetlnych, znajdujący się w odległości około 3 miliardów lat świetlnych. Swoje odkrycia zamieścili 27 kwietnia w bazie preprintów arXiv, a następnie zostały one zaakceptowane do publikacji w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zespół zawęził teraz swoje pomysły do trzech potencjalnych wyjaśnień, powiedział Koribalski. Pierwszą z nich jest to, że być może w pobliżu obiektu znajdują się dodatkowe galaktyki tworzące gromadę i zaginające jasną materię w strukturę przypominającą pierścień. Mogą być po prostu zbyt słabe, aby mogły być wychwycone przez obecne teleskopy.

Inną możliwością jest to, że centralna supermasywna czarna dziura tych galaktyk zużywa gaz i pył, wytwarzając gigantyczne, stożkowate strumienie cząstek i energii. Astronomowie często dostrzegali takie zjawiska we Wszechświecie, chociaż generalnie dżety [ang. jets; inaczej struga] ustawiają się w taki sposób względem Ziemi, że obserwatoria widzą je jako poruszające się poza granicami galaktyki.

Być może w przypadku ORC, dżety są po prostu skierowane bezpośrednio w kierunku naszej planety, zasugerował Koribalski, tak że w istocie patrzymy w dół lufy długiej rury, tworząc okrągły, dwuwymiarowy obraz wokół centralnej galaktyki.

„Drugie wyjaśnienie jest bardziej ekscytujące” – powiedziała. „To może być coś zupełnie nowego”.

Możliwe, że w środku tych galaktyk miało miejsce jakieś nieznane, ale wysoce energetyczne zdarzenie, w wyniku którego powstała fala uderzeniowa, która rozeszła się jako kula i utworzyła strukturę pierścieniową. Koribalski nie jest jeszcze pewien, jaki rodzaj zdarzenia może pozostawić taki ślad, chociaż być może jest to nieznany wcześniej produkt rozbijania czarnych dziur, takich jak te obserwowane w falach grawitacyjnych w Large Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO) w Stanach Zjednoczonych.

Ale Harish Vedantham, astronom z Holenderskiego Instytutu Radioastronomii, który nie był związany z tą pracą, opowiada się za prostszym pomysłem – że ORC są przejawem dobrze znanego zjawiska, a mianowicie są to jasne dżety wystrzeliwujące z galaktyki pod rzadko spotykanym kątem.

Vedantham kieruje się przy tym zasadą brzytwy Ockhama, która przedkłada prozaiczne wyjaśnienia nad dziwne, nowe. „Możesz skonstruować egzotyczny scenariusz” – powiedział dla Live Science. „Ale najprostsza odpowiedź jest prawie zawsze poprawna”.

W podobnym duchu, możliwość, że ORC jest niewidzialną gromadą galaktyczną, nie jest dla niego pociągająca, ponieważ „trochę trudno jest ukryć gromadę” – powiedział. Obiekty są daleko, ale nie aż tak daleko, więc co najmniej kilka dodatkowych galaktyk powinno być zauważalnych, dodał.

Zarówno Vedantham, jak i Koribalski zgadzają się, że więcej obserwacji przez teleskop na innych długościach fal powinno pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, co się dzieje. Nowe dane pojawią się w ciągu najbliższych sześciu miesięcy, miejmy nadzieję, że dodadzą kolejne ORC do ich katalogu, powiedział Koribalski.

W międzyczasie cieszy ją ta tajemnica. – Stajesz się detektywem. Patrzysz na wszystkie wskazówki i porównujesz je ze sobą – powiedziała. „Czasami wszechświat ma dziwne i cudowne kształty”.

Źródło: Adam Mann

Unexpected circular radio objects at high Galactic latitude

Discovery of a new extragalactic circular radio source with ASKAP: ORC J0102-2450

Zdjęcie: Bärbel Koribalski / ASKAP

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x